ZJ17卷煙機(jī)剔除系統(tǒng)故障診斷裝置的研究

ZJ17卷煙機(jī)剔除系統(tǒng)故障診斷裝置的研究摘要：ZJ17卷煙機(jī)具有多種質(zhì)量檢測(cè)手段對(duì)煙支生產(chǎn)中產(chǎn)生的缺陷產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格的卷煙煙支由接裝機(jī)剔除。由于剔除控制元器件的老化、損壞等方面的原因，會(huì)造成缺陷煙支沒有剔除的現(xiàn)象，導(dǎo)致不符合生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的卷煙產(chǎn)品流入下一工序，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。針對(duì)這些情況，經(jīng)過我的長期摸索、分析和研究，設(shè)計(jì)并安裝了剔除系統(tǒng)故障診斷裝置，取得了一定的效果，使煙支卷制質(zhì)量進(jìn)一步穩(wěn)定和提高，減少了不合格品的產(chǎn)生，相應(yīng)的提升了有效作業(yè)率并降低了成本。關(guān)鍵字：卷煙機(jī)煙支檢測(cè)與剔除可編程控制器煙支剔除故障診斷一、問題提出ZJ17卷煙機(jī)是引進(jìn)德國HUANI公司的世界著名卷煙機(jī)組，集機(jī)、電、氣、液與一體，具有優(yōu)秀的生產(chǎn)率與可靠性。它由供料成型機(jī)、卷制成型機(jī)、接裝機(jī)三部分組成，設(shè)計(jì)生產(chǎn)速度7000支/分鐘，整體布局緊湊合理，維護(hù)方便，自動(dòng)化程度高，在生產(chǎn)過程中，卷煙機(jī)具有多種質(zhì)量檢測(cè)手段對(duì)煙支生產(chǎn)中產(chǎn)生的缺陷產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格的卷煙煙支由接裝機(jī)剔除。由于剔除控制元器件的老化、損壞等方面的原因，會(huì)造成缺陷煙支沒有剔除的現(xiàn)象，導(dǎo)致不符合生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的卷煙產(chǎn)品流入下一工序，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。1.1、煙支檢測(cè)系統(tǒng)原理ZJ17卷煙機(jī)在生產(chǎn)過程中存在多種卷煙質(zhì)量檢測(cè)手段，其中主要包括SRM、CIS、拼接段檢測(cè)等。其中SRM是利用微波傳感器對(duì)卷煙煙條密度進(jìn)行檢測(cè)，不合格品包括煙支重量的過輕、過重、軟點(diǎn)、硬點(diǎn)等。CIS包括三部分，分別是煙絲端頭檢測(cè)器檢測(cè)煙支點(diǎn)燃端的煙絲密度、OTIS檢測(cè)對(duì)卷煙煙支的外觀進(jìn)行檢測(cè)，不合格品包括煙支包裹不良及搭口裂開、漏氣檢測(cè)測(cè)量從煙支和煙支間間隙處測(cè)得的兩種壓力的差值判斷煙支氣密性。拼接段檢測(cè)對(duì)卷煙生產(chǎn)所需的盤紙水松紙中的接頭進(jìn)行檢測(cè)。上述檢測(cè)項(xiàng)目所測(cè)得的不合格品都將在MAX接裝機(jī)剔除。1.2、煙支剔除原理ZJ17卷煙機(jī)的不合格品在接裝機(jī)的剔除由三個(gè)剔除工位分別執(zhí)行。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到不符合煙支工藝標(biāo)準(zhǔn)的卷煙后，接裝機(jī)PLC會(huì)發(fā)出相應(yīng)的剔除信號(hào)，剔除信號(hào)控制固態(tài)繼電器的導(dǎo)通，固態(tài)繼電器的常開觸點(diǎn)閉合使剔除電磁閥得電導(dǎo)通剔除氣路，將缺陷煙支所處工位的卷煙剔除。其中，雙長剔除閥Y4執(zhí)行的剔除在搓接鼓輪上，用于剔除啟停階段廢煙、拼接段煙支、缺少濾嘴的雙倍長煙支等等。煙支剔除閥Y1執(zhí)行的剔除在剔除鼓輪上，用于剔除CIS檢測(cè)系統(tǒng)的不合格煙支。煙支剔除閥Y31執(zhí)行的剔除在剔除鼓輪上，用于剔除SRM檢測(cè)系統(tǒng)的不合格煙支。如圖一所示1.3、故障分析由于卷煙機(jī)剔除系統(tǒng)包括固態(tài)繼電器及其控制的剔除閥，在日常生產(chǎn)過程中，固態(tài)繼電器與剔除閥的故障和損壞都會(huì)導(dǎo)致缺陷煙支剔除失敗。當(dāng)固態(tài)繼電器發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)剔除信號(hào)發(fā)生后固態(tài)繼電器沒有導(dǎo)通，從而使剔除電磁閥無法得電吸合導(dǎo)通剔除氣路，缺陷煙支無法剔除。當(dāng)剔除電磁閥發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)剔除閥線圈斷路，固態(tài)繼電器雖然導(dǎo)通但是電磁閥無法導(dǎo)通剔除氣路，缺陷煙支無法剔除。當(dāng)剔除閥內(nèi)部閥芯臟污電磁閥吸合時(shí)氣路導(dǎo)通變慢，造成煙支剔除不凈等現(xiàn)象。但是由于沒有對(duì)剔除后煙支剔除狀況的檢測(cè)，因此當(dāng)出現(xiàn)上述故障時(shí)，操作員無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)造成大量需要剔除的煙支沒有剔除進(jìn)入下一生產(chǎn)工序甚至流入市場(chǎng)。二、設(shè)計(jì)方案及原理為了能對(duì)卷煙機(jī)剔除系統(tǒng)故障進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)一套卷煙機(jī)剔除系統(tǒng)故障診斷裝置。裝置包括可編程控制器，出煙輪煙支光電檢測(cè)S1，時(shí)鐘脈沖檢測(cè)S2，停機(jī)繼電器A1，聲光報(bào)警裝置2.1裝置的組成出煙輪煙支檢測(cè)S1安裝在出煙輪處，出煙輪是接裝機(jī)的最后一個(gè)鼓輪，可以對(duì)所有剔除后的煙支進(jìn)行檢測(cè)。通過出煙輪煙支檢測(cè)S1對(duì)生產(chǎn)出的煙支進(jìn)行監(jiān)控。煙支剔除信號(hào)產(chǎn)生后，應(yīng)在相應(yīng)的剔除閥進(jìn)行剔除，出煙輪煙支檢測(cè)S1檢測(cè)剔除后煙支是否存在，當(dāng)產(chǎn)生煙支剔除后，無論是哪個(gè)剔除閥剔除的煙支，在出煙輪處必然有相應(yīng)煙支缺失，以此判定剔除的準(zhǔn)確性。時(shí)鐘脈沖檢測(cè)S2安裝在接裝機(jī)定時(shí)盤處，取機(jī)器同步運(yùn)行信號(hào)，定時(shí)盤每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，機(jī)器相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)出一根煙，同步運(yùn)行信號(hào)輸送至控制器中，產(chǎn)生移位信號(hào)，分別對(duì)三個(gè)剔除信號(hào)進(jìn)行移位。停機(jī)繼電器A1和聲光報(bào)警裝置用于故障診斷裝置偵測(cè)到故障后的停機(jī)與報(bào)警，停機(jī)繼電器A1的吸合線圈由控制器輸出信號(hào)控制，一組常閉觸點(diǎn)串聯(lián)到繼電器A24的控制線路中，用于在停機(jī)繼電器A1吸合后使A24斷電，進(jìn)而斷開變頻器使能信號(hào)使卷煙機(jī)停機(jī)，并觸發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)。2.2控制原理該裝置在工作時(shí)對(duì)剔除信號(hào)、固態(tài)繼電器導(dǎo)通后的輸出信號(hào)、以及煙支檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控比較，具有兩種功能。首先，對(duì)剔除信號(hào)和固態(tài)繼電器導(dǎo)通后的輸出信號(hào)進(jìn)行比較，用以判斷固態(tài)繼電器是否出現(xiàn)故障。當(dāng)卷煙機(jī)各檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生剔除信號(hào)后，這些剔除信號(hào)分別作用于上述三個(gè)剔除閥控制固態(tài)繼電器，因此將剔除信號(hào)和固態(tài)繼電器的導(dǎo)通輸出信號(hào)引入可編程控制器的輸入端，分三組進(jìn)行邏輯比較判斷。在固態(tài)繼電器沒有出現(xiàn)故障時(shí)，有剔除信號(hào)則固態(tài)繼電器導(dǎo)通輸出控制信號(hào)到剔除閥，沒有剔除信號(hào)時(shí)固態(tài)繼電器斷開剔除閥控制信號(hào)，因此采用異或邏輯判定，兩者同時(shí)存在即兩個(gè)輸入信號(hào)都為1時(shí)，或者兩者同時(shí)都不存在即輸入信號(hào)都為0時(shí)控制器輸出為0，兩個(gè)輸入信號(hào)只有其中一個(gè)為1另一個(gè)為0時(shí)控制器輸出為1。控制器的輸出信號(hào)接入停機(jī)繼電器A1，利用停機(jī)繼電器A1的常閉觸點(diǎn)斷開繼電器A24，并斷開變頻器使能信號(hào)。如圖二所示另外也對(duì)剔除閥進(jìn)行故障監(jiān)控，當(dāng)剔除信號(hào)產(chǎn)生后固態(tài)繼電器導(dǎo)通，控制剔除電磁閥的吸合將相應(yīng)剔除工位的煙支剔除，由出煙輪煙支光電檢測(cè)S1對(duì)剔除情況進(jìn)行判斷。卷煙機(jī)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)S2的脈沖信號(hào)將剔除信號(hào)通過控制器進(jìn)行移位，移位步數(shù)分別為三個(gè)剔除工位到出煙輪煙支光電檢測(cè)S1之間的煙支工位數(shù)，剔除移位信號(hào)與出煙輪煙支光電檢測(cè)S1檢測(cè)到的煙支信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)有剔除信號(hào)時(shí)，如果剔除閥正常則經(jīng)過移位在S1處應(yīng)檢測(cè)不到煙支，反之剔除閥出現(xiàn)故障時(shí)將會(huì)檢測(cè)到煙支，因此采用同或邏輯判定，剔除移位信號(hào)與煙支光電檢測(cè)S1輸入信號(hào)中只有一個(gè)為1時(shí)，控制器輸出為0，否則輸出為1?？刂破鞯妮敵鲂盘?hào)接入停機(jī)繼電器A1，利用停機(jī)繼電器A1的常閉觸點(diǎn)斷開繼電器A24，并斷開變頻器使能信號(hào)。如圖三所示三、使用效果ZJ17卷煙機(jī)剔除系統(tǒng)故障診斷置經(jīng)安裝后，可對(duì)剔除閥及其控制繼電器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，在其出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)停止設(shè)備運(yùn)行，防止缺陷產(chǎn)品剔除失敗后流入下一工序。該裝置結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)施成本低，安裝簡單，程序調(diào)整方便，與卷煙機(jī)運(yùn)行程序互補(bǔ)且不相互影響，不用改動(dòng)卷煙機(jī)機(jī)構(gòu)，不影響設(shè)備外觀，能有效防止缺陷煙支流入下道工序。

圖一、1.出煙輪2.剔除鼓輪3.檢